Инверторный привод в бытовой технике: что это, плюсы и минусы инверторного управления

30.12.2020

Инверторное управление обеспечивает более надежную и экономичную работу бытовой техники. Устройства с инверторным приводом демонстрируют меньшую расточительность в энергопотреблении, с высокой точностью поддерживают требуемые обороты мотора, отличаются малошумностью и увеличенным эксплуатационным ресурсом. Применяются инверторы в холодильниках, стиральных машинах, посудомойках, кондиционерах и даже в обогревателях. Давайте познакомимся с технологией ближе.

Инверторные системы позволяют держать сердце бытовой техники постоянно «бьющимся» и плавно регулировать мощность, подбирая ее под конкретные нужды. Как минимум, это уменьшает преждевременный износ узлов. Для экономии энергии инверторные моторы не отключаются полностью — они снижают обороты, когда в работе «на полную катушку» нет необходимости. Плавные переходы с высоких на низкие обороты менее вредны для бытового прибора, чем постоянные включения/отключения.

В основе инверторной технологии лежит принцип двойного преобразования напряжения. Сперва синусоидальное напряжение на входе преобразуется в постоянное, фильтруется и сглаживается. На втором этапе из него формируются положительные и отрицательные управляющие импульсы. С их помощью создается переменное напряжение требуемой величины и частоты на выходе преобразователя, которое затем и подается на двигатель. Сам принцип работы двигателя от наличия инвертора не зависит, но этот дополнительный блочок дает возможность управлять работой электромотора в широких границах.

Многие именитые производители бытовой техники не стесняются давать на инверторные приводы увеличенную гарантию (10 лет и больше).

Зачастую инверторы включаются в схемы с асинхронными двигателями. Они решают проблемы с высокими пусковыми токами и перегрузками, а также позволяют изменять скорость вращения ротора электромотора от десятков оборотов в минуту до нескольких тысяч. Наиболее важное преимущество подобного сочетания — отсутствие в конструкции мотора уязвимого щеточного узла, который является визитной карточкой электродвижков коллекторного типа. Со временем токоподводящие щетки в них изнашиваются и нуждаются в замене. Главные действующие лица моторов с инверторным приводом: вращающийся ротор с постоянными магнитами и неподвижный статор с катушками индуктивности. Впрочем, схемы управления, называемые инвертором, в разных устройствах могут быть реализованы совершенно по-разному.

Глубоко в дебри технической стороны вопроса мы лезть не будем. Акцент лучше поставить на преимуществах и недостатках инверторной технологии, а также особенностях ее применяемости в конкретных группах бытовой техники.

Итак, приступим ко всестороннему изучению качеств инверторов с холодильного оборудования:

Холодильники и морозилки

Холодильники и морозильные камеры с традиционным компрессором линейной конструкции систематически отключаются по достижению оптимальной температуры в камере. Точность ее поддержания варьируется в пределах 3-5 °С (зависит от конкретной модели). При каждом последующем включении мотор холодильника испытывает повышенные пусковые нагрузки, его элементы разогреваются, что провоцирует преждевременный выход узлов из строя, а домочадцы отчетливо слышат гудение во время работы компрессора.

Инверторный компрессор берет разгон с малых оборотов, наращивая силы постепенно. Первым делом он охлаждает воздух в камере до нужного значения температуры, после чего сбавляет темп на ее поддержание. Движок то работает почти неслышно на минимальных оборотах, то немного прибавляет мощности и его размеренное «урчание» можно услышать. Такой режим наиболее благоприятен для компрессора, поскольку он работает без пусковых перегрузок и за счет их же отсутствия потребляет меньше электроэнергии.

Наглядные преимущества использования инверторного компрессора в гипотетической модели холодильника.

Плюсы инверторных компрессоров в холодильниках и морозилках:

• высокоточное поддержание заданной температуры в холодильной и морозильной камерах;
• малошумность;
• отсутствие прерываний в работе и вздрагиваний корпуса при включении компрессора;
• экономичное энергопотребление (класс энергоэффективности А++ и выше);
• продолжительный эксплуатационный ресурс (10 лет гарантии на инверторный привод напрямую от производителя — вполне нормальная практика на сегодняшний день). Минусы инверторного привода:

• чувствительность к перепадам напряжения в сети электропитания (желательно обзавестись стабилизатором напряжения);
• высокая стоимость оборудования и дороговизна ремонта холодильника при выходе из строя.

Стиральные и сушильные машины

В «стиралках» прошлых поколений крутящий момент передается с электродвигателя на барабан при помощи ременной передачи. Приводной ремень имеет ограниченный ресурс и на пару с токоподводящими щетками провоцирует повышенную шумность, которая также зависит от оборотов вращения мотора. Машинки с инверторным управлением таких недостатков лишены. К тому же их все чаще выпускают в компоновке с прямым приводом — в моделях подобного рода барабан находится непосредственно на валу двигателя.

Стиральные машинки с инверторным двигателем затрачивают меньше энергии на вращение барабана, частотная регуляция позволяет чутко контролировать число его оборотов, плюс «стиралки» этого рода могут похвастаться тихим отжимом и точностью настройки режимов стирки. В сушильных машинах инвертор применяется больше в угоду экономии потребляемой электроэнергии и достижения малошумности при работе.

«Стиралки» с прямым приводом выделяются пониженным уровнем вибраций и шума, к тому же они в разы надежнее сверстников с ременной передачей.

Плюсы «стиралок» и «сушилок» с инверторным управлением:

• улучшенное качество стирки благодаря гибкой регулировке оборотов;
• оптимальная балансировка за счет размещения барабана и ротора на одном валу;
• точность настройки режимов стирки;
• низкий уровень шума работающего мотора;
• высокий КПД из-за отсутствия потерь на трение;
• большой эксплуатационный ресурс;
• экономичное энергопотребление;
• отсутствие необходимости обслуживания техузлов двигателя.

Минусы инверторного привода:

• сравнительно высокая стоимость готовых изделий;
• сложность и дороговизна ремонта.

Посудомойки (отдельностоящие и встраиваемые)

Мойку посуды частенько откладывают на ночные часы. Вот здесь-то и раскрываются преимущества посудомоек с инверторным управлением. Они примечательны низким уровнем шумности (40 дБ с небольшим «хвостиком»), нерасточительным потреблением электроэнергии (позволяют сэкономить на оплате счетов за свет при использовании многозонных счетчиков), более эффективно отрабатывают заданные программы.

Инверторное управление применяется как во встраиваемых, так и в отдельностоящих посудомойках.

К достоинствам инверторного управления в посудомоечных машинах относят:

• автоматическое определение энергозатрат в зависимости от загрузки;
• низкий порог шумности;
• «топливная» экономичность (низкое энергопотребление);
• существенное увеличение эксплуатационного срока службы техники.

Минусы инверторного привода «под капотом» у посудомоек вполне стандартные:

• более высокий ценник в сравнении с «одноклассниками»;
• дорогой ремонт двигателя при поломках;
• повышенная чувствительность к скачкам напряжения.

Кондиционеры

В инверторных кондиционерах компрессор остается включенным на постоянной основе, а его мощность плавно меняется в зависимости от температуры. Такая климатическая техника дует не ледяным воздухом, а воздухом той температуры, которая нужна в данный момент, потребляет меньше электроэнергии, точно поддерживает заданную температуру. Инверторный преобразователь задает скорость работы компрессора таким образом, чтобы температура сохранялась на установленной планке. А еще компрессор, в силу своей непрерывной работы, не замерзает зимой.

Сплит-системы с инверторным компрессором гораздо лучше справляются с точным поддержанием заданного температурного режима.

Плюсы кондиционеров с инверторным управлением:

• высокоточное поддержание заданного температурного режима;
• работа при низких минусовых температурах наружного воздуха;
• малошумность;
• низкий расход электроэнергии;
• долговечность.

Минусы инверторного привода:

• дороговизна климатического оборудования и его ремонта;
• чувствительность к качеству электропитания.

Микроволновые печи

Обязательный атрибут микроволновой печи — магнетрон. Зачастую он имеет одну фиксированную мощность, а нужная итоговая мощность излучения достигается периодическим включением и выключением магнетрона. В микроволновках с инверторным управлением излучатель работает постоянно, а его мощность плавно изменяется в зависимости от выбранного режима. Это обеспечивает равномерный прогрев пищи и, как следствие, максимальное сохранение ее вкусовых качеств.

Микроволновки с инвертором — достаточно редкие «гости» на полках магазинов.

Плюсы инверторного управления микроволновками:

• просторная внутренняя камера за счет отсутствия громоздкого трансформатора;
• сохранение полезных свойств продуктов и улучшение вкусовых качеств разогреваемых блюд;
• экономия времени на разогрев пищи;
• высокая энергоэффективность;
• бесшумная работа;
• продолжительный эксплуатационный ресурс.

Минусы технологии:

• высокая стоимость конечных продуктов;
• небогатый ассортимент моделей с инверторным приводом.

Инвертор можно встретить и на борту другой бытовой техники. Так, существуют электрические конвекторы и другие обогреватели с инверторным управлением, пылесосы и даже генераторы резервного питания с инвертором. Применение инверторного привода повышает эффективность работы бытовой техники и продлевает жизнь ее «сердцам»: включаться и выключаться для движка менее полезно, чем плавно переходить с низких оборотов на высокие и обратно.

Статья полезна? Да 1 Нет 1